Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

,де <т„, - средние напряжения в канате от веса обледенения, равные

9обл (14.22)

9поПн

Удлинение оттяжки от обледенения

(14. 23)

Сближение опорных точек каната (вершин пилонов) от обледенения

cos фо

Увеличение стрелы провисания каната за счет его удлинения между пилонами и удлинения оттяжек равно

(14.24)

15Д5

5 - 24

ALi. (14.25)

Укорочение каната от понижения температуры составит

Д5„, = -аАг5к. (14.26)

Суммарное изменение длины каната от веса обледенения и изменения температуры будет

Л5„= Дк-Ь A-Kf. (14.27)

Удаление опорных точек каната от укорочения оттяжек при изменении температуры

*<" (14.28)

AL< = 2

cos фо

Суммарное изменение расстояния между опорными точками каната от обледенения и понижения температуры

Ai=AZi-AL,. (14.29)

В этом случае стрела провисания каната за счет смещения опорных точек изменится на величину

А/ =

. (14.30

Таким образом, максимальное усилие в канате о°РеДел«] "Jf полной раСтнойнагрузке расстоянии между опорными точкамг каната L, = L + AL и стреле провисания каната Л - / +

Максимальное усилие в канате

7 11 л/ -max

(14.31)

Условие прочности для канатов записывается

RamKkimimJc > Zmax, (14. 32)

где Rd - действительное разрывное усилие каната, определяемое непосредственно испытанием образца каната на разрывной машине (или на основании испытания проволок); - число несущих канатов; тах - максимальное расчетное натяжение каната.

Значения разрывных усилий Ra приведены в стандартах на стальные канаты. Оно может быть также определено по формуле

Rd == ki db-r-i,

(14.33)

где i - число проволок в канате; б - диаметр проволок в мм-; ki - коэффициент, зависящий от вида свивки каната и учитыва-юнщй влияние всех факторов, которые снижают величину разрывного усилия (для круглых канатов при двойной свивке ki = 0,9, при тройной свивке ki = 0,85).

/ск-коэффициент, учитывающий возможное снижение прочности канатов в местах соединений и неравномерность работы канатов при большом их числе. При двух канатах к =0,95-0,9, при трех-четырех канатах 0,9--0,85.

§ 3. РАСЧЕТ НЕСУЩИХ КАНАТОВ В ДВУХЦЕПНОЙ ВИСЯЧЕЙ СИСТЕМЕ

Двухцепная висячая система с подвеской в среднем узле представлена на рис. 14.3, б. Как и в одноцепной, в двухцепной системе очертание принимается таким, какое занимают канаты при равномерном загружении нагрузкой всего пролета при равенстве всех панелей. Таким образом, при равномерно распределенной загрузке, как и в одноцепной системе, при малой высоте балки жесткости (трубопровода) изгиб последней невелик и его можно при расчетах но учитывать.

Согласно принятым на рис. 14. 3, б обозначениям, сумма моментов сил, действующих на одну половину пролета относительно места пересечения канатов (шарнира).

Откуда

Mo = Hf-AoX -i- = 0,

~ 2/ ~ 8/

(14. .34) (14. .35)

гдо / - стрелка посередине пролета (в месте центрального шарнира); " - Полный распор.

Отсекая левую часть фермы сечением - и рассматривая ее равновесие относительно точки а (места рассечения нижнего каната), будем иметь

Ма = Ну - Hz {У - Уь-с) - 1о + = О,

откуда

Но =

Ух -у IX

(14. 36)

где - распор верхней цепи полуфермы.

Рассматривая также равновесие левой части, отсеченной сечением III-III относительно точки е, получим

(14.37)

Для того чтобы определить распор, необходимо задаться помимо величины / положением цепей в четвертях пролета - (посередине каждого полупролета - Я), т. е. величинами Д и /з - стрелками провисания цепей в пределах полупролетов.

При xi=\; y=h + \ и yixi /2 + Y .

2 • цх - л I 2 " - 2 I 2 приравняв правые части выражений (14. 36) и (14. 37), получим

8f{h-h)

и аналогично

8/(/i-/«.)

(14.38) (14. 39)

где Я1 - распор ниншей цепи полуфермы.

Если длины подвесок, соединяющих узлы верхней" и нижней цепей, взяты из расчета, что верхняя и нижняя цепи имеют параболическое очертание, то ординаты верхней цепи определятся уравнением

yx..n=f+- (14.40)

и нижней цепи

Ухи.п~-+ X

(14.41)

где / - общая стрела фермы (ордината среднего узла); Л и Д - стрелы нижней и верхней цепей полуфермы.

Из этих уравнений, вычитая соответственно правые и левые частя, получим значение [у - yix) и затем, приравнивая выражения

(14. 36) и (14. 37), получим уравнения, аналогичные (14. 40) и (14. 41), в которых за величины Д щах и /2 шах приняты максимальные ординаты между прямой, соединяющей точки подвеса рассматриваемой цепи, и самой цепью. Эти ординаты характеризуют кривую всей цепи и называются стрелой цепи. Для ниншей цепи

Х X Х

для верхней цепи

2тах„ 4/2 max 2

- X -

(14.42) (14. 43)

Поскольку X = ~ п обозначая

--г > 1 = 57-. /Cj = -7Г,-

/ i/i max /2 max

уравнения (14.42) и (14.43) можно записать:

(14.44)

2х . 4i 8x2 ,

Взяв производную от выражения (14. 44) и приравняв ее

нулю, найдем, что наибольшая ордината (низкая точка нижней цепи) будет на расстоянии от начала цепей (пилона)

0 = -g {кг + 2к).

(14.46)

Подставляя значение х в выражение (14. 44), получим максимальную ординату

к

0 = ( + 2)

(14.47)

где.г =

Усилие в каждом нз элементов цепей равно: d нижней цепи

п верхней цепи

cos а.

cos

(14. 48)

(14.49)

где ttj и tta - углы наклона к горизонту элементов нижней и верхней Цепей.

гм/тчтп пилонов, где значения Максимальное значение усилии - около пилоно , д

углов ai и аз наибольшие. плавные кривые, то

Если бы цепи фермы представляли собой плавн р

для нижней цепи:

tg «1 = - Т +

COS =

(14. 50) (14.51)

для верхней цепи:

2,4 16х tg «2 = Т + "feT ~ .

COS =

2 16x2

(14. 52) (14.53)

При передаче нагрузок через подвески цепи представляют собой не плавные параболические кривые, а многоугольники, узлы которы.х расположены на данной кривой параболического вида. В этом случае для нижней цепи, считая панели от опорного узла на пилоне, . 2,4 8(2т -1)с (Л/ к/\

При числе панелей в пролете п значение т меняется от нуля до Если длина панели d, то количество панелей п - --.

Для верхней цепи

, 2,4 8(2т -1)с ... .

В одноцепной системе, когда крайние точки (места опирания на пилоны) находятся на одном уровне,

Ig Ож = X

8 (2т-1) с kL

(14. 56)

где к = Y

Для переходов, имеющих кроме среднего два одинаковых двух-цепных крайних пролета, все формулы останутся теми же, как и для

среднего полупролета.

Длину нижней цепи в двухцепной системе можно определить по

.формуле

[1 -

-2-11 .

U верхней цепи по формуле

(14. 57; (14.58]

где L = 2А,; /с = у ; =

и /Са =

Прогиб пролетного строения от равномерно распределенной по-пролету нагрузки q можно определить как сумму прогибов от растяжения нижней и верхней цепей AS и А5в, а также от растяжения оттяжки ASo.

Удлинение тросов от соответствующего распора H. при стрелке /к равняется

(14. 59)

где Ек - модуль упругости материала цепей (канатов). Общее удлинение всех цепей (канатов) будет равняться

ПОЛИ

= AS„ + AS + 2ASo.

(14. GO)

Распоры определяются по формулам (14. 35), (14. 38) и (14. 39). Изменение стрелки / от удлинения всех цепей (канатов) будет

2 /1 + tg2 Оо (ДЬ -Ы,а) Д5о + 16/./а - AN+L (/, Д5в Д5„)

2/ (h-h)

(14. 61)

где Оо - угол наклона к горизонту оттяжек; а = Sn-L - разница между длиной нижней цепи и пролетом; Ъ - S - L~ разница между длиной верхней цепи и пролетом; /, Д и /г - стрелки цепей -

до среднего шарнира, нижней и верхней; п = -- отношение величины пролета к длине панели; ДЛ - полное удлинение всех подвесок, расположенных между нижней и верхней цепями в полупролете.

3 ЕшпкЬ

(14. 62)

где Яа - распор в верхней цепи; « - площадь сечения подвесок, расположенных между цепями.

Зная Д/, можно определить изменение стрелок Д и /г при равномерном загружении всего пролета:

нижней цепи

дд 6aД5o/l + t8go+3£.Д5н-6/Д/ . (14 63)

32/i

верхней цепи

АД =

6& Д.?о/1+ tgCp +3 Д.Ув-6/Д./ 32/j

(14. 64)

При пользовании формулами (14. 62), (14. 63) и (14. 64) учет знаков для Д5о, Д5в, A,Sh и AiV является обязательным.

Если удерживающие цепи перехода удлиняются на AS, то величина ASo вводится со знаком минус. При удлинении верхней и ниж-"«й цепей в пролете величины AS п Д5н вводятся со знаком плюс.